المپیک ربات‌های هوشمند



رقابتی برای ربات‌های هوشمند

فضای مسابقات رباتیک با مسابقات دیگر یک تفاوت بارز دارد. در چنین فضایی انسان به عنوان مغز متفکر رباتی را برای انجام عملکرد مورد نظر طراحی می‌کند و هنگام مسابقه همه در سکوت و با کمی استرس به فعالیت ربات‌ها نگاه می‌کنند. همزمان با سومین روز برگزاری رقابت‌ها، مسابقات ربات‌های پرنده، ربات‌های کار و وزنه‌برداری ربات‌های انسان‌نما در سالن دانشگاه امیرکبیر برگزار شد و البته این بخشی از مسابقات جشنواره بود. گروه‌های دانشجویی و دانش‌آموزی در کنار راهنماها و داوران مسابقه، ابتدا ربات‌ها را تست می کردند و سپس مورد ارزیابی قرار می‌دادند تا در روز پایانی جشنواره ربات‌های برگزیده انتخاب شوند.

دکتر سروش صادق‌نژاد، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دبیر ششمین جشنواره بین‌المللی رباتیک و هوش مصنوعی دانشگاه صنعتی امیرکبیر درباره رده‌بندی ربات‌های این جشنواره به جام‌جم می‌گوید: در این مسابقات دانشجویان و دانش‌آموزان در لیگ‌های ربات‌های پرنده، ربات‌های کار و ربات‌های مین‌یاب شرکت می‌کنند و المپیک ربات‌های انسان‌نما نیز برای اولین بار در هشت رشته ورزشی دو‌و‌میدانی، بسکتبال، فوتبال، کاراته، وزنه‌برداری، راگبی، ژیمناستیک و تیراندازی برگزار شد. مسابقات ربات‌های انسان‌نما، یکی از بخش‌های سخت و چالش‌برانگیز رقابت‌های رباتیک است، زیرا تعادل ربات و بحث بینایی، گام‌برداری، حفظ تعادل و ارتباط با حسگرهای مختلف باید روی ربات دو پا کنترل شود. هوش مصنوعی نیز دانشی جدا از رباتیک نیست و ترکیب مکانیک و الکترونیک با هوش مصنوعی باعث می‌شود ربات‌ها هوشمند و خودمختار در حوزه‌های مختلف عمل کنند. کشور ما از کشورهای پیشتاز در این حوزه است، اما هنوز تا کاربردی و صنعتی شدن فاصله داریم.

صادق‌نژاد در ادامه درباره تعداد و نحوه شرکت گروه‌های مختلف در مسابقات می‌افزاید: در مجموع حدود ۸۶ گروه در این مسابقات شرکت می‌کنند. همچنین امسال در همکاری با انجمن رباتیک افغانستان نیز دو لیگ اختصاصی دانشجویان غیرایرانی مقیم ایران طراحی شده است. فعالیت‌های گروه‌ها معمولا از یک سال قبل شروع می‌شود و در بازه‌های زمانی مختلف در برنامه‌های مختلف شرکت می‌کنند. در کنار این برنامه‌ها بحث پایان‌نامه‌های مختلف، مقالات حوزه رباتیک و حضور در کنفرانس‌های علمی نیز برای گروه‌ها وجود دارد.

در لیگ دانشجویی، گروه مستقلUltra Bot ، گروه دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین ـ پیشوا و گروه Amema Transparter دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر رتبه‌های اول تا سوم را کسب کردند. در لیگ دانش‌آموزی نیز گروه توربو مدرسه سفیران مهر آسمان، آریانا ربات و Amema-Junior مدرسه معرفت ورامین و گروه‌های کاوش دبیرستان دانش تهران، IR Force دبیرستان سلام ایران‌زمین و گروه رشد بنیاد رشد رتبه‌های اول تا سوم را به دست آوردند.

المپیک ربات‌های انسان‌نما

یکی از بخش‌های جالب این جشنواره المپیک ربات‌های انسان‌نما در هشت رشته ورزشی بود. در این بخش، همه کارهایی که انسان در رشته‌های ورزشی مختلف قادر به انجام آنهاست، شبیه‌سازی می‌شود و البته تغییرات اندکی در نحوه حرکت‌های ربات‌ها در مقایسه با انسان وجود دارد. دانشجویان و دانش‌آموزان شرکت‌کننده برنامه‌نویسی روی ربات‌های انسان‌نمای ژاپنی نائو را انجام دادند و سپس ربات‌ها در مسابقات دوومیدانی، وزنه‌برداری، تیراندازی، کاراته و… شرکت کردند. برای مثال در رشته وزنه‌برداری ربات باید ابتدا وزنه را بلند می‌کرد، تا فاصله حدود ۵۰ سانتی‌متر جلو می‌رفت، سپس وزنه را بالای سر می‌برد و تا خط بعد که خط پایانی بود حرکت می‌کرد.

پروفسور جکی بالتز (Prof. Jacky Baltes) ، نایب‌رئیس فدراسیون جهانی رباتیک (FIRA) که روی این مسابقات نظارت داشت درباره نحوه فعالیت‌های گروه‌ها به جام‌جم می‌گوید: فضای این مسابقات مثل مسابقات سراسر دنیا پر از استرس و البته تعامل گروه‌هاست. گروه‌ها برای انجام مسابقات استرس و هیجان دارند. بعضی گروه‌ها به اندازه شرکت‌کنندگان در مسابقات بین‌المللی تجربه ندارند، اما همه کنار یکدیگر بخوبی کار می‌کنند، برای مثال باتری یا سیم‌های مورد نیاز را با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند.

پروفسور بالتز درباره اهمیت این مسابقات و استفاده از فناوری هوش مصنوعی در ربات‌ها می‌افزاید: گروه‌های شرکت‌کننده در این جشنواره روی ربات‌ها بخوبی کار کردند و بخصوص طراحی ربات‌ها بسیار مناسب است. در اینجا تلاش شده با کمک هوش مصنوعی، هوشمندی و کارایی ربات‌ها افزایش یابد و افراد بدرستی ربات‌ها را به کار می‌گیرند. اینجا دانشجویان جوان و بااستعدادی حضور دارند که روی هوشمندی ربات‌ها کار می‌کنند و به نظر من این اتفاق مثبتی است. تمرکز نسل محققان جوان روی پیشرفت فناوری در این زمینه نقش مهمی دارد. در آینده این ربات‌ها وارد جامعه خواهند شد و به کمک آنها می‌توان با مشکلات بزرگی مثل گرمایش جهانی، توزیع مواد غذایی در مناطق دورافتاده، کشاورزی و… مقابله کرد. فناوری هوش مصنوعی و رباتیک می‌تواند آینده بشر را متحول کند.

در بخش ربات‌های انسان‌نما، گروه AUTMan NAO و AUTMan KID از دانشگاه صنعتی امیرکبیر و گروه RobotMech رتبه‌های اول تا سوم را کسب کردند. گروه‌های کاوشگر، پاسارگاد و نوین یک نیز رتبه‌های نخست رده دانش‌آموزی را به دست آوردند.

ربات‌های پرنده

ربات‌های پرنده در ابعاد و اشکال مختلف روز‌به‌روز گسترش می یابند و کاربردهای بیشتری برای آنها تعریف می‌شود. ویژگی مهم ربات‌های پرنده، کنترل و حفظ پایداری آنها ست که هم به مهارت اپراتور و هم به تجهیزات ربات بستگی دارد. این ربات‌ها با کمک هوش مصنوعی می‌توانند مسیریابی کنند و با انتخاب بهترین مسیر، خود را زودتر به مصدوم برسانند. ربات‌های پرنده برای جست‌وجو در نواحی پرخطر مثل مناطق زلزله‌زده یا جنگی استفاده می‌شوند و هرچه هوشمندی آنها بیشتر باشد امتیاز بالاتری در رقابت‌ها کسب می‌کنند. یکی از مهم‌ترین اهداف در توسعه ربات‌های پرنده این است که بدون نیاز به اپراتور، ماموریت‌ها را انجام دهند.

فرزاد احمدی‌نژاد، سرپرست لیگ ربات‌های پرنده جشنواره رباتیک دانشگاه امیرکبیر درباره ملاک‌های انتخاب به جام‌جم می‌گوید: در لیگ ربات‌های پرنده معیارهای اندازه‌گیری ابعاد ربات، ضریب خودمختاری ربات و کنترل دقیق مسیر حرکت در تعیین امتیاز نهایی گروه‌ها تعیین‌کننده است. هرچه ابعاد ربات کوچک‌تر باشد، برای ماموریت‌های اکتشافی داخل فضای بسته مناسب‌تر است. همچنین کار برای اپراتور راحت‌تر خواهد بود و امتیاز بیشتری هم دریافت می‌کند. کنترل دقیق نیز به معنی کنترل ربات هنگام عبور از موانع و اجتناب از برخورد با آنهاست. امسال ۱۴ گروه در این بخش شرکت کردند و ده گروه به مرحله نیمه‌نهایی رسیدند و در نهایت برنده‌ها انتخاب شدند.

در لیگ ربات‌های پرنده، گروه خیام دانشگاه آزاد اسلامی واحد نیشابور، گروه DIAG دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر و گروه Persis دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر به عنوان رتبه‌های اول تا سوم انتخاب شدند.

تولید محصولات صنعتی به دنبال توسعه دانش رباتیک

دکتر سعید شیری قیداری، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مدیر گروه تحصیلات تکمیلی مهندسی رباتیک در پژوهشکده رباتیک دانشگاه امیرکبیر، هدف این مسابقات را در حالت کلی ترویج دانش رباتیک و هوش مصنوعی عنوان می‌کند و به جام‌جم می‌گوید: یکی از تفاوت‌های این جشنواره با دیگر مسابقات و جشنواره‌ها، برگزاری مسابقات رباتیک و هوش مصنوعی به صورت همزمان است که متاسفانه امسال بخش هوش مصنوعی مسابقات برگزار نشد. از ویژگی‌های دیگر این مسابقات تمرکز بر رشته‌هایی مثل ربات‌های انسان‌نماست که در سایر مسابقات کمتر به آنها پرداخته می‌شود. هدف از این مسابقات در حالت کلی ترویج دانش رباتیک و هوش مصنوعی به عنوان دو ابزار مهم صنایع در آینده است. وی می‌افزاید: پیش‌بینی می‌شود رباتیک یکی از ده صنعت برتر در آینده نزدیک باشد و در دنیا، سرمایه‌گذاری‌های بزرگی برای این رشته انجام می‌شود. رباتیک کردن محیط‌های کاری مثل کار در معادن، محیط‌های جنگی، زیر آب یا در فضا یا کارهای ساده‌ای مثل جاروکردن و تمیزکردن شیشه‌ها در خانه در آینده رایج می‌شود. اکنون نیز خیلی جاها نقش ربات‌ها را می‌بینیم، مثل ربات‌های پرنده که برای فیلمبرداری یا نگهبانی استفاده می‌شوند و عملا کاربرد رباتیک در زندگی ما آغاز شده است.

دکتر شیری کاربردهای رباتیک را محدود به تخیل بشر می‌داند و ادامه می‌دهد: رباتیک حد و مرزی ندارد و در هر زمینه که می‌شود اپلیکیشن رباتیکی طراحی کرد، نقش دارند. رسالت ما در دانشگاه ترویج این دانش است و از ساده‌ترین روش‌های ترویج این علم برگزاری مسابقات رباتیک است. همچنین ما قسمتی از مسابقات جهانی فیراکاپ را در ایران به عنوان نماینده فیراکاپ در ایران و غرب آسیا برگزار می‌کنیم. امسال کار متفاوت دیگری انجام دادیم که برگزاری همزمان مسابقات برای دانشجویان بین‌المللی ساکن در ایران بود تا این دانش را در کشورهایی مثل عراق، افغانستان و پاکستان نیز ترویج دهیم.

مدیر گروه پژوهشکده رباتیک دانشگاه امیرکبیر این مسابقات را فقط به رقابت ربات‌ها و گروه‌ها محدود نمی‌کند و در این‌باره می‌گوید: ربات‌های شرکت‌کننده در این مسابقات قرار نیست به یک محصول صنعتی تبدیل شوند و در بهترین شرایط به یک دانش و شاید به فناوری‌هایی ختم می‌شوند. ما نمی‌توانیم در یک مسابقه به یک محصول برسیم و رسیدن به محصول فرآیندهای صنعتی از جمله شناخت بازار، تولید باکیفیت ربات و سرمایه برای تولید را می‌طلبد. تبدیل یک ربات به رباتی که افراد به آن اعتماد کنند و در صنایع از آن استفاده شود، کار سختی است. بیش از ده سال است این مسابقات را برگزار می‌کنیم و رباتی که محصول این مسابقات باشد در کشور تولید نشده است، اما دانش تولید شده در این مسابقات به تولید محصولات صنعتی زیادی منجر شده است. دانش حاصل از فعالیت‌های رباتیک به این شکل می‌تواند به رفع مشکلات صنعتی کشور کمک کند.

دکتر شیری در پایان می‌افزاید: گاهی دانش‌آموزان و دانشجویان یا خانواده آنها از من می‌پرسند در مسابقات رباتیک شرکت کنیم یا خیر. رباتیک و شرکت در مسابقات رباتیک فرصت خوبی برای رشد فرزندان ما خواهد بود و سرمایه‌گذاری از طرف خانواده‌ها در این زمینه به تقویت جوانان و در نهایت قوی‌تر شدن پایه‌های علمی و صنعتی کشور می‌انجامد و من توصیه می‌کنم از برگزاری این مسابقات و شرکت در آن حمایت شود